DE3546634C2 - Steuereinrichtung f}r ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Steuereinrichtung f}r ein automatisches Getriebe eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung
für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges.
Aus dem Stand der Technik ist eine durch Fingerdruck zu
betätigende Getriebeumschaltanordnung bekannt, bei der
der Fahrer einen Gangschalthebel mit der Hand betätigt.
Das so erhaltene Schaltsignal wird von einer Steuervorrichtung
verarbeitet, die ein entsprechendes Funktionssignal
an die Umschalteinheit gibt, die dann das Getriebe
über einen mit Druckluft getriebenen Verstärker
schaltet. Eine Getriebeschalteinheit dieser Art ist in
JP 57-1 44 735U und JP 57-1 38 832U offenbart.
Eine solche Anordnung kann die Ermüdung des Fahrers
verringern, da zum Betätigen des Getriebes weniger Kraft
erforderlich ist. Beim Umschalten des Getriebes muß der
Fahrer aber immer noch die Kupplung ein- und ausrücken.
Aus der DE-OS 29 36 009 geht ein Stufengetriebe für
Kraftfahrzeuge hervor, bei dem in den Übertragungsweg
zwischen den Schalthebel für das Getriebe und die
Schaltkupplung für den Rückwärtsgang ein Fliehgewicht-
Sperrhebel einrückbar ist, der bei Überschreiten einer
vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit die Betätigung der
Schaltkupplung für den Rückwärtsgang sperrt. Dabei kann
sich durch Veränderung verschiedener Faktoren, wie z. B.
der Form des Fliehgewicht-Sperrhebels oder der Federkraft
einer dem Fliehgewicht-Sperrhebel zugeordneten
Feder dieses Ansprechverhalten in einer unerwünschten
Weise ändern.
Aus der DE-OS 31 18 853 geht ein automatisches Getriebe
hervor, bei dem zum Gangwechsel der Kraftfluß zwischen
dem Motor und dem Getriebe dadurch unterbrochen wird,
daß bei Berührung des Gangschalthebels die Kupplung
zwischen Motor und Getriebe automatisch geöffnet wird,
wobei gleichzeitig die Kraftstoffzufuhr zum Motor
reduziert wird. Dadurch kann eine Erhöhung der Drehzahl
des Motors beim Gangwechsel vermieden werden.
In der DE-OS 30 36 389 ist ein automatisches Getriebe
beschrieben, bei dem überprüft wird, ob ein Lastsensor,
ein Geschwindigkeitssensor oder ein Öldrucksensor einen
ungewöhnlichen oder unregelmäßigen Wert anzeigen. Wenn
dies zutrifft, wird das Getriebe in einem vorbestimmten
Geschwindigkeitsbereich gehalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
eine Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe zu
schaffen, die sicher und komfortabel arbeitet und einen
sicheren Fahrbetrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung gemäß
dem Patentanspruch 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
besteht darin, daß ein sicherer Fahrbetrieb
ermöglicht wird, insbesondere weil dafür Sorge getragen
wird, daß beim Hinaufschalten nach dem Öffnen der Kupplung
der Motor zunächst die Leerlaufdrehzahl liefert,
danach das Getriebe hinaufgeschaltet wird und die Kupplung
vollständig eingerückt wird, wenn der Betrag der
Differenz zwischen Motordrehzahl und Kupplungsdrehzahl
einen zulässigen Wert nicht überschreitet, daß beim
Herunterschalten nach dem Öffnen der Kupplung die Motordrehzahl
gehalten wird, danach um einen Gang heruntergeschaltet
wird und die Kupplung bei der genannten Differenz
geschlossen wird, wobei bei einem signalisierten
Bremsausfall dieser Herunterschaltvorgang fortläuft, bis
der erste Gang erreicht ist, daß beim Schalten in den
Rückwärtsgang während der Vorwärtsfahrt zur Verhinderung
des Einrückens des Rückwärtsganges der Motor auf die
Leerlaufdrehzahl gesteuert wird, sodann in die Neutralstellung
geschaltet und eine Warnlampe angeschaltet
wird, und daß die Gangschalteinheit gesperrt wird, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert
erreicht oder größer als dieser ist und die Bremse
betätigt sowie die Kupplung eingerückt ist.
Im folgenden werden die Erfindung und deren
Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung
für ein automatisches Getriebe gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung des Schaltbewegungsmusters
des Schalthebels des Getriebes;
Fig. 3A-7 Flußdiagramme eines Steuerprogramms der
Steuervorrichtung;
Fig. 8 ein Diagramm des Tastverhältnisses als Funktion
des Gaspedal-Lastsignals, wie es als
Tabelle bei der Ausführung des Steuerungsprogramms
eingesetzt wird.
Fig. 9-11 Datentabellen, die den Zusammenhang zwischen
Fahrzeuggeschwindigkeit und Getriebegrundbereich,
Motorbelastung und erstem Korrekturwert
sowie Motordrehzahl und zweitem Korrekturwert
zeigen,
aus denen im Wahlbetrieb des Steuerungsprogramms
ein optimaler Übertragungsbereich
des Getriebes ermittelt wird;
Fig. 12 die zeitliche Änderung des
Kupplungsluftdrucks;
Fig. 13 die zeitliche Änderung der Motordrehzahl
und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung;
Fig. 14 einen Bereich, in dem die zeitliche
Änderung der Differenz zwischen der Motordrehzahl
und der Ausgangsdrehzahl der Kupplung gesteuert
werden muß;
Fig. 15 ein zum Teil detailliertes Schaltbild einer
Steuereinheit;
Fig. 16A, 16B ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 17 ein Flußdiagramm einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 18 den Zusammenhang zwischen dem
Tastverhältnis und dem Lastsignal in der dritten
Ausführungsform;
Fig. 19 die zeitliche Änderung des
Kupplungsluftdrucks, der Motordrehzahl und der
Ausgangsdrehzahl der Kupplung bei der dritten
Ausführungsform;
Fig. 20 ein Flußdiagramm einer vierten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 21 ein Flußdiagramm einer Abänderung der vierten
Ausführungsform;
Fig. 22 ein Flußdiagramm einer fünften Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 23 ein Flußdiagramm einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 24 ein Flußdiagramm einer siebenten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 25 ein Flußdiagramm einer achten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 26 ein Schaltbild einer neunten Ausführungsform
der Erfindung; und
Fig. 27 ein Schaltbild einer zehnten Ausführungsform
der Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt eine Getriebeeinrichtung, die an einem
Dieselmotor, im folgenden kurz als Motor 30 bezeichnet,
vorgesehen ist, sowie ein automatisches Getriebe 32 vom
Parallelwellentyp, das die Drehkraft vom Motor 30 über eine
Kupplung 31 erhält. Der Motor 30 hat eine Einspritzpumpe 34
(im folgenden kurz als "Pumpe" bezeichnet), deren Eingangswelle
33 mit der halben Drehzahl des Motors 30 läuft. Eine Kupplung
35 der Pumpe 34 ist mit einem elektromagnetisch betätigten
Stellelement 38 gekoppelt. An die Eingangswelle 33 ist ein
Motordrehzahlsensor 39 angesetzt, der ein Motordrehzahlsignal
liefert. Die Kupplung 31 drückt normalerweise mittels bekannter
Mittel (nicht gezeigt) eine Kupplungsscheibe 41 auf ein
Schwungrad 40. Mit einem als Stellglied arbeitenden Druckluftzylinder
42 wird betrieblich die (nicht gezeigte) Andrückeinrichtung
freigegeben und die Kupplung 31 aus der Einrückrichtung
a in die Ausrückrichtung b bewegt (Fig. 1 zeigt den
Ausrückzustand). Die Kupplung 31 kann mit einem
Sensor 43 ausgerüstet sein, der deren Ein- bzw. Ausrückzustand
ermittelt. Die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 ist
mit einem Kupplungsdrehzahlfühler 45 versehen, der ein Kupplungsdrehzahlsignal
liefert. Ein Luftweg 47 verläuft von einer
Luftkammer 46 zum Druckluftzylinder 42 und ist an einen Lufttank
48 als Hochdruck-Luftquelle angeschlossen. In den Luftweg 47
sind ein Einlaßmagnetventil 49 zum Durchschalten bzw.
Sperren der Arbeitsluft sowie ein Auslaßmagnetventil 50
zum Öffnen der Luftkammer 46 eingeschleift. Das Einlaß- und
das Auslaßmagnetventil 49, 50 stellen eine Stellglied-Steuereinrichtung
dar. Die Druckluftschalter 70, 72 bilden einen
Kupplungsstellungsdetektor, der den Luftinnendruck ermittelt.
Sie sind auf dem Druckluftzylinder 42 bzw. dem Lufttank 48 angeordnet.
Der Druckluftschalter 70 ermittelt einen Luftdruck, der gleich
oder höher als der vorbestimmte Wert ist. Der Druckluftschalter 72 ermittelt dagegen einen Luftdruck, der
niedriger ist, als dieser Wert.
Um die Schaltstellung des Getriebes 32 zu ändern, indem der
Schalthebel 54 in eine der dem in Fig. 2 gezeigten Hebelstellungsmuster
entsprechende Position gebracht wird,
wird ein Fahrbereichswählschalter 55 geschaltet, entsprechend
dem Ausgangssignal des Fahrbereichswahlschalters 55 als Schaltstellungs-Umschalteinrichtung
eine Gangschalteinheit 51 betätigt und
schließlich die Schaltstellung in den dem Schaltstellungsmuster
entsprechenden Sollbereich gebracht. Dabei bezeichnet
das Symbol R den Rückwärtsgang, die Symbole N, 1, 2 und 3
den Ziel-Schaltbereich und das Symbol D einen Wählschaltbereich.
Bei der Anwahl des Bereichs D erfolgt das Schalten
in den zweiten bis fünften Gang entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
nach einer (unten beschriebenen) Ermittlung
des optimalen Übertragungsbereichs. Die Gangschalteinheit
51 enthält eine Vielzahl von Magnetventilen 53 (nur
eines ist gezeigt), die mit Signalen aus einer Steuereinheit
52 betätigt werden, sowie einen Stellzylinder, der die Vorwahl
oder die Schaltgabel (nicht gezeigt) des Getriebes 32 mit
Hochdruckluft aus dem Lufttank 48 betätigt. Die Gangschalteinheit 51
steuert den Stellzylinder mit dem an die Magnetventile 53 gegebenen
Steuersignal so an, daß das Getriebe 32 zunächst in der
Vorwahlrichtung, dann in der Schaltrichtung umgeschaltet wird.
Weiterhin ist die Gangschalteinheit 51 mit einem Schaltstellungsdetektor
56 ausgerüstet, der die Schaltstellung ermittelt. Das Schaltstellungssignal
aus diesem Schaltstellungsdetektor 56 wird an die Steuereinheit
52 gegeben. Ein Fühler 58 auf einer Ausgangswelle 57 des Getriebes
32 liefert ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal.
Ein Gaspedalstellungsfühler 60 ist mit dem Gaspedal 37 gekoppelt
und gibt über eine Widerstandsänderung ein der Auslenkung
des Gaspedals 37 entsprechendes Spannungssignal ab, das ein
A/D-Wandler 59 digitalisiert. Ein Bremsfühler 62 ist mit
dem Bremspedal 61 gekoppelt und gibt bei herabgetretenem
Bremspedal 61 ein Bremssignal mit dem logischen Pegel H ab.
Zum Anlassen des Motors 30 ist ein Anlasser 63 mit einem Zahnkranz
auf dem Umfang des Schwungrades 40 kämmend vorgesehen. Der Anlaßmagnet
64 des Anlassers 63 wird durch die Steuereinheit 52
erregt.
Das Bezugszeichen 65 bezeichnet eine Motorsteuerung, die im
Fahrzeug zusätzlich zur Steuereinheit 52 vorgesehen ist
und bestimmte Fahrzeugsteuerfunktionen ausübt. Diese Motorsteuerung
65 steuert den Motor 30 beim Empfang von Eingangssignalen aus
Fühlern (nicht gezeigt) an und liefert ein Steuersignal an
das Stellelement 38 der Pumpe 34, um die Kraftstoffzufuhr
zu drosseln bzw. zu erhöhen und so die Motordrehzahl zu steuern.
Weiterhin kann die Motorsteuerung 65 ein Ausgangssignal als
Drehzahl-Erhöhungs- bzw. Senkungssignal aus der Steuereinheit
52 vor anderen Systemteilen aufnehmen und dann diesem
Signal entsprechend die Drehzahl erhöhen oder senken.
Die Steuereinheit 52 umfaßt einen Mikrocomputer für die
Getriebeeinrichtung und weist einen Mikroprozessor 66 (im folgenden
als CPU bezeichnet), einen Speicher 67 und eine Schnittstelle
68 zur Eingangssignalverarbeitung auf. Am Signaleingang
69 der Schnittstelle 68 liegen die Fühler-Ausgangssignale
vom Fahrbereichswahlschalter 55, dem Bremsfühler 62, dem
Gaspedalstellungsfühler 60, dem Motordrehzahlsensor 39, dem Kupplungsdrehzahlfühler
45, dem Schaltstellungsdetektor 56, dem
Fühler 58 für die Geschwindigkeit, dem
Sensor 43 und den Luftdruckschaltern 70, 72. Der Bremsfühler 62, der
Gaspedalstellungsfühler 60, der Motordrehzahlsensor 39, der Kupplungsdrehzahlfühler
45 und der
Fühler 58 für die Fahrzeuggeschwindigkeit stellen eine Einrichtung zum Ermitteln von Betriebszuständen
dar. Ein Signalausgang 74 ist mit der Motorsteuerung
65, dem Anlaßmagnet 64, dem Auslaßmagnetventil 50,
dem Einlaßmagnetventil 49 und den Magnetventilen 53 verbunden
und liefert die Ansteuersignale für diese. Das Bezugszeichen
75 bezeichnet eine Warnlampe, die aufleuchtet, wenn
ein über eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) angelegtes
Signal anzeigt, daß der Luftdruck im Lufttank 48 unter einem
vorbestimmten Schwellwert liegt. Schließlich bezeichnet
das Bezugszeichen 76 eine Lampe, die aufleuchtet, wenn ein
Ausgangssignal anzeigt, daß der Verschleiß der Kupplung 31 ein
vorbestimmtes Ausmaß übersteigt.
Weiterhin ist die Getriebeeinrichtung mit einem Bremsausfallfühler
77 versehen. Dieser Bremsausfallfühler 77 ermittelt
eine Fehlfunktion der Bremse(n) und gibt auf die gleiche Weise
wie die oben erwähnten Fühler sein Ausgangssignal an den
Signaleingang 69 der Schnittstelle 68. Der Speicher 67 besteht aus
einem Lesespeicher (ROM), der Daten sowie das in den Flußdiagrammen
der Fig. 3 und 7 erläuterte Programm enthält, sowie
einem Schreib/Lese-Speicher (RAM). Zusätzlich zum Programm
enthält der ROM-Speicher als Tabelle voreingespeichert
ein dem Gaspedal-Lastsignal entsprechendes Tastverhältnis
α. Diese Tabelle wird angesprochen, um nach
einem Tabellenaufsuchverfahren einen gewünschten Wert bei Bedarf
auszulesen. Der Fahrbereichswahlschalter 55 erzeugt als Getriebesignale
ein Vorwahl- und ein Schaltsignal. Die einer
Kombination des Vorwahl- und des Schaltsignals entsprechende
Schaltstellung ist ebenfalls im ROM tabellenmäßig voreingespeichert.
Erhält die Schnittstelle 68 das Vorwahl- und das
Schaltsignal, gibt sie ein durch Abfragen der Tabelle erhaltenes
entsprechendes Steuersignal an die Magnetventile 52
der Gangschalteinheit 51, die dann das Getriebe 32 in
den dem Getriebesignal entsprechenden Sollbereich bringt.
Das Schaltstellungssignal aus dem Schaltstellungsdetektor 56
wird jeweils am Ende eines Getriebeschaltvorgangs erzeugt und
dient zur Überprüfung, ob alle dem Vorwahl- und Schaltsignal
entsprechenden Signale erzeugt sind, und zum Erzeugen eines
Ein- bzw. Ausrücksignals.
Weiterhin enthält der ROM-Speicher eine Datentabelle zur Bestimmung
eines optimalen Schaltstellungsbereichs entsprechend
den Ausgangssignalen des Gaspedalstellungsfühlers 60 und des Motordrehzahlsensors
39, wenn der Zielschaltbereich bzw. die Betriebsart sich
im Bereich (Stellung) D befinden. Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen
Beispiele dieser Datentabelle. Der Grundbereich Dx entsprechend
der Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch Tabellenlesen
ermittelt und es erfolgt keine Korrektur, wenn mittels eines
zweiten Tabellenlesens festgestellt wird, daß die Motorlast
im stetigen Bereich A liegt. Liegt die Motorlast über oder
unter dem Bereich A, wird ein erster Korrekturwert (Dx) geholt,
der einem Ab- bzw. Aufwärtsschalten um jeweils einen
Gang entspricht. Es erfolgt dann ein drittes Tabellenlesen,
und es wird keine Korrektur durchgeführt, wenn die Motordrehzahl
in den Bereich B fällt. Liegt die Motordrehzahl jedoch
über oder unter dem Bereich B, wird ein zweiter Korrekturwert
(Dx) entsprechend einem Auf- bzw. Abwärtsschalten um einen
Gang geholt. In der Betriebsart D wird dann der dem zweiten
Korrekturwert entsprechende Übertragungsbereich als optimal
aufgefaßt und als Sollübertragungsbereich festgelegt.
Die Fig. 15 zeigt eine Ausgangssignal-Schaltanordnung für
den Gaspedalstellungsfühler 60 in der Steuereinheit 52. Das
Gaspedal-Lastsignal aus dem Gaspedalstellungsfühler 60 geht über den Kontakt
S eines Relais R an die Motorsteuerung 65. Der Kontakt S des
Relais R schwenkt beim Erregen der Spule L in Richtung des
Pfeils C. Die Spule L wird erregt, wenn das Einlaßmagnetventil
49 durch eine Kupplungssteuerschaltung 78
entsprechend der Ausrücksteuerung der Kupplung 31 eingeschaltet
(bzw. geöffnet) wird. Wird die Kupplung 31 auf Ausrücken angesteuert,
erzeugt eine Pseudogasschaltung 79 ein Pseudo-Gaspedalsignal,
um die Kupplung 31 stetig ausrücken zu lassen. In diesem Fall
wird das Pseudo-Gaspedalsignal über den Kontakt S des Relais R
an die Motorsteuerung 65 gegeben. Die Diode zwischen der Eingangsleitung
A der Motorsteuerung 65 und der Ausgangsleitung
B der Pseudogasschaltung 79
überbrückt das Relais R und ist bezüglich der Motorsteuerung
65 durchgeschaltet.
Die Getriebeeinrichtung weist weiterhin einen Notschalter 80 sowie
eine Notschaltung 81 auf, die beim Drücken des Notschalters
80 betätigt wird. Der Notschalter 80 und die Notschaltung 81 kommen
in einem Notzustand in Einsatz, wenn die CPU 66 Funktionsfehler
zeigt. Dann wird die Steuereinheit 52 stillgelegt.
Der Notschalter 80 läßt sich von Hand betätigen, um das Getriebe
32 in eine vorbestimmte Schaltstellung (in diesem Fall
den zweiten oder den Rückwärtsgang) zu bringen. Beim Betätigen
des Notschalters 80 von Hand liefert die Notschaltung 81 ein
Steuersignal an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51,
an das Einlaßmagnetventil 49, das den Druckluftzylinder 42
betätigt, an das Auslaßmagnetventil 50 und an ein Notablaß-Magnetventil.
Die Arbeitsweise der wie oben angegeben ausgelegten Getriebeeinrichtung
wird nun unter Bezug auf die Flußdiagramme der Fig. 3
bis 7 erläutert werden.
Wie die Fig. 3A und 3B zeigt, geht mit dem Programmstart die Steuereinheit
52 in den Anlaßvorgang über, solange keine Motorabschaltunterbrechung
vorliegt. Nach beendetem Motoranlaßvorgang erhält
die Steuereinheit 52 aus dem Fühler 58 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal.
Liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem
vorbestimmten Wert (beispielsweise 2 bis 3 km/h, wird der
Fahrzeug-Anfahrvorgang, ansonsten der Getriebeumschaltvorgang
abgearbeitet. Liegt jedoch das Geschwindigkeitssignal
aus dem Motordrehzahlsensor 39 unter einem vorbestimmten Wert und
liegen gleichzeitig in einer Unterbrechungsroutine ein Motorstillstand-
und Unterbrechungszustand vor, geht ein EIN-Signal
an das Einlaßmagnetventil 49 und ein AUS-Signal an das
Auslaßmagnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken (Schritt
m4).
Die Unterbrechungszustände entsprechen den Schritten m1 bis
m3. Ist das Ausgangssignal des Gaspedalstellungsfühlers 60, das die Auslenkung
des Gaspedals darstellt, höher als ein vorbestimmter
Wert (Schritt m1), d. h. ermittelt die CPU 66, daß das Fahrzeug
sich im Anfahrzustand befindet, wird im Schritt m3 geprüft,
ob die mit dem Motordrehzahlsensor 39 ermittelte Motordrehzahl
höher als die Motorstillstandsdrehzahl V0 im Anfahrzustand
ist. Falls NEIN, erfolgt eine Unterbrechungsbearbeitung, um
zu verhindern, daß der Motor 30 zum Stillstand kommt.
Stellt die CPU 66 fest, daß das Gaspedal 37 nicht weiter als einem
vorbestimmten Wert entsprechend ausgelenkt ist (Schritt m1),
d. h. soll das Fahrzeug aus normaler Fahrt zum Stillstand gebracht
werden, wird im Schritt m2 geprüft, ob die durch den Motordrehzahlsensor
39 ermittelte Motordrehzahl höher als die
Motorstillstandsdrehzahl V0 bei Fahrtende ist. Falls NEIN,
erfolgt die Unterbrechungsbearbeitung, um zu verhindern,
daß der Motor 30 zum Stillstand kommt.
Die Motorstillstandsdrehzahl V1 im Fahrtendebetrieb wird nahe
der Leerlaufdrehzahl des Motors 30 eingestellt.
Die Motorstillstandsdrehzahl V0 für den Fahrzeuganfahrbetrieb
wird auf einen Wert eingestellt, der niedriger als
der des Fahrtendebetriebs ist.
Wie mit der unterbrochenen Kurvenlinie in Fig. 13 gezeigt,
läßt der Haltezustand der Kupplung 31 sich beibehalten und das
Fahrzeug gleichmäßig anfahren, auch wenn die Drehzahl
des Motors 30 beim Anfahren niedriger als die Leerlaufdrehzahl des
Motors 30 wird.
Im Fahrtendebetrieb wird die Motorbremse nicht betätigt - und
damit eine Unannehmlichkeit für den Fahrer vermieden - auch
wenn die Kupplung 31 ausrückt, weil die Motordrehzahl unter die
Stillstandsdrehzahl sinkt.
Es soll nun unter Bezug auf die Fig. 4 der Motoranlaßvorgang
erläutert werden. Im Schritt S1 wird das Motordrehzahlsignal
aus dem Motordrehzahlsensor 39 darauf geprüft, ob es im Motorstillstandsbereich
liegt. Falls JA, d. h. befindet der Motor 30 sich im Stillstand,
wird im Schritt S2 geprüft, ob die Stellung des Schalthebels
54 der Getriebeschaltstellung entspricht, d. h. ob das
Schaltsignal aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 dem Schaltstellungssignal
aus dem Schaltstellungsdetektor 56 entspricht, und die Schaltstellung
des Getriebes 32 in den Sollbereich gebracht, wie
er mit dem Fahrbereichswahlschalter 55 bestimmt ist (im Bereich D
ist der zweite Gang als maximales Übersetzungsverhältnis voreingestellt).
Ist im Schritt S2 die Antwort JA, geht ein
Signal über eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) an den Anlaßmagnet
64, um einen Anlaßschalter zu betätigen (nicht gezeigt),
über den der Anlasser 63 erregt wird (Schritt S3a).
Wird der Motor 30 angelassen, während der Ziel-Übertragungsbereich
auf N (Neutral) gestellt ist (Schritt S4), wird der
Anlaßmagnet 64 abgeschaltet (Schritt S3b) und dann geprüft,
ob das Ausgangssignal des Druckluftschalters 72 einen vorbestimmten
Wert übersteigt (Schritt S5). Falls JA, geht der Programmfluß
zum Programmanfang zurück. Falls NEIN, wird ein Druckanstieg
im Lufttank 48 bis zum Sollwert abgewartet und der
Schritt S5 abgeschlossen. Andererseits kann auch dann, wenn
der Soll-Übertragungsbereich des Getriebes 32 auf ein niedriges
Untersetzungsverhältnis eingestellt ist, der Anlasser 63 sich
einschalten, wenn der Sollbereich der Schaltstellung des Getriebes
32 entspricht. In diesem Fall werden die Fahrzeugräder
vom Anlasser 63 durchgedreht. Ist im Schritt S2 die Antwort
NEIN, wird im Schritt S6 auf das Vorliegen von Luftdruck
geprüft. Falls NEIN, geht ein Einschaltsignal an die Warnlampe
75 (Schritt S7). Ist im Schritt S6 die Antwort JA oder beruht
die Antwort JA im Schritt S6 auf einer externen Luftversorgung,
geht über den Signalausgang 74 ein EIN- bzw. Öffnungssignal
an das Einlaßmagnetventil 49 und ein EIN- bzw. Schließsignal
an das Auslaßmagnetventil 50, um die Kupplung 31 auszurücken
(Schritt S8). Im Ausrückzustand der Kupplung 31 erhält die
Gangschalteinheit 51 über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 ein
Steuersignal entsprechend dem Soll-Übertragungsbereich und
bringt das Getriebe 32 in diesen (Schritt S9). Danach wird
über den Signalausgang 74 ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal stetig
an das Auslaßmagnetventil 50 gelegt, d. h. die Luftkammer 46
des Druckluftzylinders 42 wird für eine vorbestimmte Zeitspanne
geöffnet und damit die Kupplung 31 eingerückt (Schritt
S10). Die Steuerschleife vom Schritt S2 zu den Schritten
S6, S8, S9 und S10 wird so lange wiederholt, bis das Getriebe 32
seinen Sollbereich eingenommen hat.
Es wird nun die Bearbeitung des Fahrzeug-Anfahrvorgangs unter
Bezug auf die Fig. 5A und 5B erläutert. Nach dem Motoranlaßvorgang
wird das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal aus dem Fühler 58
abgefragt und, falls es unter einem vorgewählten Wert liegt,
in den Anfahrvorgang eingetreten. Die CPU 66 der Steuereinheit
52 fragt wahlweise das Kupplungs-Aus/Einrücksignal aus
dem Sensor 43 oder aus dem Druckluftschalter 70 über den Signaleingang
69 ab. Liegt ein Einrücksignal vor, d. h. ist im Schritt
S11 die Antwort NEIN, gibt die CPU 66 ein EIN- bzw. Öffnungssteuersignal
an das Einlaßmagnetventil 49 und läßt damit die
Kupplung 31 ausrücken (Schritt S12). War die Antwort im Schritt
S11 JA, wird im Schritt S13 geprüft, ob der Schalthebel 54 sich
in der dem Getriebezustand entsprechenden Stellung befindet
(vergl. Schritt S2). Falls NEIN, wird im Schritt S14 auf die
gleiche Weise wie im Schritt S9 das Getriebe 32 in den Sollbereich
geschaltet. Falls JA, wird anhand des Ausgangssignals
des Fahrbereichswahlschalters 55 geprüft, ob der Sollschaltbereich entsprechend
dem Getriebezustand der Neutral-Bereich ist
(Schritt S15). Falls JA, geht der Programmfluß zum Schritt S11
zurück oder ansonsten zum Schritt S16 weiter, wo geprüft
wird, ob das Gaspedal-Lastsignal (entsprechend der Auslenkung
des Gaspedals 37 über dem vorbestimmten Wert (einem niedrigen
Wert, bei dem der Fahrer das Fahrzeug anfahren lassen will)
liegt. Falls NEIN, werden die Schritte S11, S13, S15 und
S16 wiederholt; ansonsten wird der Luftdruck des Druckluftzylinders
42, d. h. der dem Ausgangssignal des Druckluftschalters
70 entsprechende Druck, vom Tankdruck P0 auf einen vorbestimmten
Wert P1 gesenkt (Schritt S17). Mit der Ermittlung
der Pedalstellung durch den Gaspedalstellungsfühler 60 (Schritt S18) werden
das Lastsignal und ein diesem entsprechendes Tastverhältnis
α aus der in Fig. 8 gezeigten Datentabelle bestimmt (Schritt
S19). Ein Steuerimpulssignal mit dem so bestimmten optimalen
Testverhältnis α geht aus der Gangschalteinheit 51 an das Auslaßmagnetventil
50. Auf diese Weise wird der Kupplungsluftdruck
der Luftkammer 46 mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend
dem Zeitablauf (vergl. Fig. 12) gesenkt und die
Kupplung 31 allmählich aus dem Ausrückzustand in einen halb
eingerückten Zustand gebracht (Schritt S20).
Die CPU 66 gibt ein Wahlsignal an den Signaleingang 69, um das Motordrehzahlsignal
kontinuierlich aus dem Motordrehzahlsensor 39 zu übernehmen.
Die aufeinanderfolgenden Drehzahlwerte - entsprechend
dem Verlauf des Motordrehzahlsignals - werden nacheinander
im RAM-Bereich des Speichers 67 abgelegt und ihr Maximum M
(vergl. beispielsweise Fig. 13) berechnet. Bis das Maximum M
ermittelt wird, werden die Schritte S18 bis S21 wiederholt,
da im Schritt S21 die Antwort NEIN ist. Ergibt sich im Schritt
21 die Antwort JA, geht der Fluß zum Schritt S22 weiter. Es
wird darauf hingewiesen, daß das Maximum M durch eine Abnahme
der Motordrehzahl entsteht, da die Drehung des Motors 30 als
die der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 übertragen wird.
Vom Zeitpunkt T1 an, an dem das Maximum M ermittelt wird,
wird das Auslaßmagnetventil 50 EIN-geschaltet, d. h. geschlossen
gehalten. Die CPU 66 gibt das Wahlsignal an den Signaleingang 69,
um zusätzlich zum Drehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 auch das
Drehzahlsignal für die Ausgangswelle 44 abzufragen.
In vorbestimmten Abständen wird die Differenz der Drehzahlen
des Motors 30 und der Kupplung 31 (vergl. N-N1 in Fig. 13)
berechnet und dann im Schritt S22 ermittelt,
ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 gleich
einem oder kleiner als ein erster voreingestellter Wert x1
ist (Fig. 14). Falls JA, schaltet die CPU 66 der Steuereinheit
52 das Auslaßmagnetventil 50 AUS, d. h. sie öffnet es, um
Druckluft aus der Luftkammer 46 abzulassen, so daß die Kupplung
31 allmählich wieder einrückt (Schritt S23). Danach wird
im Schritt S24 geprüft, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz
N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich
oder größer ist als ein zweiter voreingestellter Wert x2
(x1<x2). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S23
zurück und die Steuerschleife zum Konstanthalten der Drehzahldifferenz
N-N1 zwischen Motor 30 und Ausgangswelle
44 wird wiederholt. Falls sich im Schritt S22 NEIN
ergibt, wird geprüft, ob die zeitliche Änderung der Drehzahldifferenz
N-N1 zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich oder
größer ist als ein dritter voreingestellter Wert y2 (x2<y2)
(Schritt S25). Falls JA, geht das EINschalt- bzw. Öffnungs-Steuersignal
lange genug an das Einlaßmagnetventil 49, um
die Kupplung 31 einwandfrei in Ausrückrichtung a zu bewegen
(Schritt S26). Im Schritt S27 wird geprüft, ob die zeitliche
Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und
Kupplung 31 gleich oder kleiner ist als ein vierter vorgewählter
Wert y1. Falls NEIN, werden die Schritte S26, S27 wiederholt.
Falls JA, geht der Fluß zum Schritt S28 weiter. Es
wird darauf hingewiesen, daß, falls im Schritt S25 sich NEIN
ergibt, der Fluß ebenfalls zum Schritt S28 weitergeht. Zu
diesem Zeitpunkt, d. h. im Schritt S28, fällt die zeitliche
Änderung der Drehzahldifferenz N-N1 zwischen Motor 30 und
Kupplung 31 in den schraffierten Bereich der Fig. 14 und
die Kupplung 31 und der Druck im Luftzylinder 42 werden im
vorliegenden Zustand festgehalten, da die Bedingungen zum Einrücken
der Kupplung 31 ohne Unannehmlichkeiten und zusätzlichen
Zeitaufwand erfüllt sind.
Danach prüft im Schritt S20 die CPU 66, ob die Drehzahldifferenz
zwischen Motor 30 und Ausgangswelle 44 der Kupplung 31
gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise
N-N1=10 U/min). Falls NEIN, werden die Schritte S22
bis S29 wiederholt. Zur Zeit T2, d. h. falls im Schritt S29
sich JA ergibt, geht der Fluß zum Schritt S30 weiter. In diesem
Fall wird das Auslaßmagnetventil 50 von der Steuereinheit 52
vollständig geöffnet, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Danach,
d. h. wenn der Luftzylinder 42 zum Stillstand gebracht
ist, berechnet die CPU 66 den Wert der Drehzahldifferenz zwischen
Motor 30 und Kupplung/Motordrehzahl als Schlupfverhältnis
der Kupplung 31 und vergleicht den berechneten Wert mit einem
vorbestimmten Wert im Schritt S31. Falls JA, geht der Programmfluß
zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN, geht er zum
Schritt S32, wo die CPU 66 über den Signalausgang 74 und eine Treiberschaltung
(nicht gezeigt) ein Aufleuchtsignal als Warnsignal
an die Lampe 76 gibt. Das Aufleuchten der Lampe 76 zeigt
also einen hohen Verschleiß der Kupplung 31 an.
Der Getriebeschaltvorgang soll nun unter Bezug auf die
Fig. 6 und 7 erläutert werden. Nach Abschluß des Motoranlaßvorgangs
liest die CPU 66 in der Steuereinheit 52 das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom Fühler 58 ab. Übersteigt
diese den voreingestellten Wert, geht der Programmfluß zum Getriebeumschaltvorgang
über. Die CPU 66 liefert ein Zielsignal
an den Signaleingang 69 und prüft im Schritt S33a auf das Vorliegen
bzw. die Abwesenheit eines Bremsausfallsignals aus dem
Bremsausfallfühler 77. Falls NEIN, wird im Schritt S33b das Vorliegen/Fehlen
eines Bremssignals aus dem Bremsfühler 62 geprüft.
Falls JA, wird im Schritt S34 das Vorhandensein/Fehlen des
Einrücksignals aus dem Sensor 43 oder dem Druckluftschalter
70 geprüft. Falls JA, geht der Programmfluß zum
Anfangspunkt zurück.
Wird also das Bremspedal 61 plötzlich getreten und ist dabei
die Kupplung 31 eingerückt, wird der Getriebeschaltvorgang -
vergl. unten - vorübergehend unterbrochen. Ergibt sich im
Schritt S33b oder im Schritt 34 NEIN, d. h. wird das Bremspedal
61 nicht betätigt oder ist beim plötzlichen Treten des
Bremspedals 61 die Kupplung 31 ausgerückt, geht der Programmfluß
zum Schritt S35. Das Signal aus dem Fahrbereichswahlschalter 55
wird abgelesen und nach drei Zuständen, d. h. dem Ziel-Übertragungsbereich
mit den Schaltzuständen N, 1, 2 und 3, dem Wahlbereich
D und dem Rückwärtsbereich R unterschieden. Im Zielbereich
wird im Schritt S36 geprüft, ob die Stellung des
Schalthebels 54 der Schaltzustand des Getriebes 32 entspricht.
Falls JA, geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls
NEIN, geht er zum Schritt S37. Da in diesem Fall der Soll-Bereich
entsprechend dem Signal des Fahrbereichswahlschalters 55 in
einem der Bereiche N, 1, 2 und 3 liegt und der vorliegende
Schaltbereich - vor dem Betätigen des Getriebes 32 - der Wahlbereich
D ist, wird im Schritt S37 geprüft, ob das Getriebe 32
aus dem Wahlbereich D herabgeschaltet wurde. Falls JA, geht
das Ein-, d. h. Öffnungssteuersignal über den Signalausgang 74 der
Steuereinheit 52 für vorbestimmte Dauer an das Einlaßmagnetventil
49, so daß die Kupplung 31 ausgerückt wird (Schritt S38).
Gleichzeitig wird, um die momentane Motordrehzahl beizubehalten
das Relais R der Steuereinheit 52 (Fig. 15) durch Erregen
der Spule L geschaltet und das Pseudo-Gaspedalsignal über
den Signalausgang 74 an die Motorsteuerung 65 gegeben, um das Stellelement
38 zu betätigen. Auf diese Weise läßt sich ein Hochlaufen
des Motors 30 verhindern (Schritt S39). Da in diesem Fall
die Diode D, die bezüglich der Motorsteuerung 65 in Vorwärtsrichtung
gerichtet ist, zwischen der Ausgangslinie B des
Pseudo-Gaspedalsignals und der Eingangsleitung A der Motorsteuerung
65 liegt, wird das Pseudo-Gaspedalsignal angelegt,
wenn der Kontakt S des Relais R von der Gaspedal-Lastfühlerseite
abhebt. Da die Eingangsleitung A der Motorsteuerung
65 infolge der Schaltverzögerung des Kontakts S, wie mit dem
Pfeil C gezeigt, keinen hohen Widerstand zeigt, kann die Motorsteuerung
65 nicht fehlerhaft funktionieren oder "hochlaufen". Es
wird der nächstniedrigere Schaltbereich berechnet und das
dem berechneten Schaltbereich entsprechende Getriebesteuersignal
an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit 51 gegeben,
so daß das Getriebe 32 im Schritt S40 seinen Schaltzustand
ändert. Danach werden die Drehzahlsignale für den Motor
30 und die Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 vom
Motordrehzahlsensor 39 bzw. Fühler 45 abgelesen. Weiterhin wird das Pseudo-Gaspedalsignal
über den Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die
Motorsteuerung 65 und das Steuersignal als Drehzahl-Zu/Abnahme-Signal
an das Stellelement 38 gegeben, so daß die
Drehzahl der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 der Motordrehzahl entspricht,
um auf diese Weise die Motordrehzahl einzustellen
(Schritt S41).
Danach gibt die Steuereinheit 52 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal
für eine vorbestimmte Dauer an das Auslaßmagnetventil
50, so daß die Kupplung 31 einrückt (Schritt 42). Die
Schleife aus den Schritten 33 und 35 bis 42 wird pro Abwärtsschaltvorgang
um einen Bereich durchlaufen und der Programmfluß
tritt dann in die Schleife ein, die vom Schritt 36
unmittelbar zum Anfang zurückkehrt, wenn die Schaltstellung
des Getriebes 32 schließlich dem Zielbereich entspricht. Falls
die Antwort im Schritt S37 jedoch NEIN ist, wird der gleiche
Kupplungsausrückvorgang wie im Schritt S38 durchlaufen
(Schritt S43). Dann vergleicht die CPU 66 den gegenwärtigen
Schaltbereich vor dem Schaltvorgang mit dem Ziel-Bereich
entsprechend den Signalen aus dem Fahrbereichswahlschalter 55 und
prüft so, ob das Getriebe 32 aufwärtsgeschaltet werden muß
(Schritt S44). Falls JA, wird das Pseudo-Gaspedalsignal
vom Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung
65 gegeben und damit das Stellelement 38 so angesteuert, daß
die Motordrehzahl auf die vorbestimmte Leerlaufdrehzahl fällt
(Schritt S45). Die Steuereinheit 52 liefert das Getriebesteuersignal
an die Magnetventile 53 der Gangschalteinheit
51 so, daß die Schaltstellung des Getriebes 32 direkt in
den Ziel-Bereich N, 1, 2 oder 3 gebracht wird (Schritt S46).
Danach kehrt der Programmfluß zum Schritt S41 zurück und
wird die Drehzahl des Motors 30 auf die der Ausgangswelle 44 der
Kupplung 31 gestellt, so daß die Kupplung 31 einrückt. Ist im
Schritt S44 die Antwort NEIN, d. h. wird aus einem anderen
als dem Bereich D abwärtsgeschaltet, wird die Motordrehzahl
auf die gleiche Weise wie im Schritt S39 gehalten (Schritt
S47), dann kehrt der Programmfluß zum Schritt S46 zurück.
Im Schritt S35 nimmt in der Wahlbereichsart D die CPU 66
das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus dem Fühler 58, das Lastsignal aus dem Gaspedalstellungsfühler 60 und das
Motordrehzahlsignal aus dem Motordrehzahlsensor 39 über
den Signaleingang 69 auf (Schritte S48, S49 und S50) und berechnet
aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal den Grundbereich Dx (vergl.
Fig. 9), aus dem Gaspedal-Lastsignal den ersten Korrekturwert
(Dx) - vergl. Fig. 10 - und aus dem Motordrehzahlsignal
den zweiten Korrekturwert (Dx) - vergl. Fig. 11). Auf diese
Weise wird der optimale Getriebeübertragungsbereich bestimmt,
der in dieser Betriebsart als Sollbereich betrachtet
wird (Schritt S51). Danach wird im Schritt S51 auf die
gleiche Weise wie im Schritt S2 geprüft, ob die Schaltstellung
des Getriebes 32 dem optimalen Bereich entspricht. Falls JA,
kehrt der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück. Falls NEIN,
geht der Programmfluß zum Schritt S43 und werden die Schritte
S43, S44, S45, (S47), S46, S41 und S42 ausgeführt, um das
Getriebe 32 in den Zielbereich zu schalten, während die Kupplung 31
ausgerückt ist. Dann geht der Programmfluß zum Anfangspunkt
zurück.
Wird im Schritt S35 der Rückwärtsbereich R ermittelt, prüft
die CPU 66 im Schritt S53 auf die gleiche Weise wie im Schritt
S2 (Fig. 4), ob der Zustand des Getriebes 32 dem Rückwärtsbereich
R als Zielbereich entspricht. Falls JA, d. h. fährt
das Fahrzeug rückwärts, kehrt der Programmfluß zum Anfangspunkt
zurück. Falls NEIN, d. h. es tritt eine Fehlfunktion auf,
wird die Kupplung 31 auf die gleiche Weise wie im Schritt S38
ausgerückt (Schritt S54) und die Steuereinheit 52 steuert
das Stellelement 38 über die Motorsteuerung 65 so an, daß
die Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl gedrosselt wird,
wie im Schritt S45. Weiterhin werden die Magnetventile 53
der Gangschalteinheit 51 so angesteuert, daß das Getriebe 32
in den Neutral-Bereich N zurückgeschaltet wird (Schritt
S56), und eine Warnlampe (nicht gezeigt), die angibt, daß
eine Getriebefehlschaltung erfolgte, wird erregt (Schritt
S57). Danach werden die Drehzahl der Kupplung 31 und die des
Motors 30 einander angeglichen, so daß die Kupplung 31 auf
die gleiche Weise wie in den Schritten S41, S42 einrückt
(Schritte S58, S59). Wird hierbei während der Vorwärtsfahrt
irrtümlicherweise der Rückwärtsgang gewählt, wird eine Fehlschaltung
signalisiert und das Getriebe in den Neutralbereich
N zurückgeschaltet.
War die Antwort im Schritt S33a der Fig. 6 JA, d. h. erfaßt
der Bremsausfallfühler 77 einen Fehler im Bremssystem, geht
der Programmfluß zum Schritt S38 und erfolgt bis zum Schritt
S42 die gleiche Abwärtsschaltsteuerung, wie sie oben beschrieben
wurde. In diesem Fall wird die aus sieben Schritten
bestehende Schleife S33a und S38 bis S42 wiederholt und jeweils
einen Bereich abwärts geschaltet, bis das Getriebe 32
schließlich einen vorbestimmten Bereich für den Bremsausfall
(beispielsweise den ersten Gang) erreicht.
Arbeitet beispielsweise die CPU 66 fehlerhaft und fallen verschiedene
von der Steuereinheit 52 ausgeführte Steuerfunktionen
aus, schaltet der Fahrer von Hand den Notschalter 80 in
Richtung des zweiten oder des Rückwärtsgangs. Die Steuerfunktion
der Notschaltung 81 soll am Fall der Bewegung des
Notschalters 80 in Richtung des zweiten Gangs erläutert werden.
Ist der Notschalter 80 in die erste Stellung gelegt, liefert
die Notschaltung 81 das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal an
das Einlaßmagnetventil 49 und rückt damit die Kupplung 31
aus. Wird der Notschalter 80 aus der zweiten in die vierte Stellung
geschaltet, steuert die Notschaltung 81 die Magnetventile
53 der Gangschalteinheit 51 entsprechend den geschalteten
Bereichen. In der zweiten Stellung wird nach dem in Fig. 2
gezeigten Schaltstellungsmuster in die Neutralstellung geschaltet,
um auch das Getriebe 32 in den Neutralbereich N zu
bringen. In der dritten Stellung wird in der Vorwahlrichtung
des Schaltstellungsmusters in der Neutralstellung auf die
2-3-Linie gesteuert. In der vierten Stellung wird die Schaltrichtung
zum zweiten Bereich hin gesteuert, um so die Schaltstellung
in den zweiten Gang zu bringen. Wird danach der
Notschalter 80 in den fünften Bereich gebracht, liefert der
Notschalter 81 das AUS- bzw. Schließsteuersignal an das Auslaßmagnetventil
49 und gleichzeitig über eine Zeitgeberschaltung
82 für eine vorbestimmte Dauer T ein Impuls-Öffnungssignal
beispielsweise mit einem Tastverhältnis α=20% an
das Auslaßmagnetventil 50. Die Druckluft in der Luftkammer
46 des Druckluftzylinders 42 wird allmählich über das Auslaßmagnetventil 50
abgelassen und die Kupplung 31 über den halb eingerückten
Zustand hinaus eingerückt. Dann wird das Impulssteuersignal
aus der Notschaltung beendet und das Auslaßmagnetventil 50
vollständig geöffnet.
Wird der Notschalter 80 in der Richtung R betätigt, wird
die Schaltstellung des Getriebes 32 zum Bereich R auf die
gleiche Weise geschaltet wie bei der Steuerung zum zweiten
Bereich.
Wenn also die Steuereinheit 52 eine Fehlfunktion zeigt,
kann ein Notbetrieb mittels des vorbestimmten Schaltbereiches
- beispielsweise des zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges -
erfolgen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform hat das Schaltstellungsmuster
fünf Bereiche R, 1, 2, 3 und D. Die vorliegende
Steuervorrichtung ist auf diese Anordnung jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise
kann ein zweiter Wahlbereich D2 vorgesehen sein. In
diesem Fall wird die Betriebsartenunterscheidung im Schritt
S35 durch eine Vierfachunterscheidung ersetzt und der gleiche
Betrieb des ersten Ganges wie in den Schritten 48 bis
52 kann ausgeführt werden, wenn die vierte Betriebsart gewählt
wird.
Der vorbestimmte Getriebe-Schaltbereich des Notschalters 80
ist nicht auf den zweiten Gang oder den Rückwärtsgang beschränkt.
In der ersten Ausführungsform (Fig. 5) wird beim Anfahren der
Druck in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 mit dem
Ausgangssignal des Druckluftschalters 70 so gesteuert, daß
die Kupplungsscheibe 41 in der (Einrück-)Richtung a über
eine vorbestimmte Strecke geführt wird. Statt eines Druckluftschalters
70 kann man aber auch einen Hubfühler einsetzen,
der den Hub des Druckluftzylinders 42 oder der Kupplungsscheibe
41 ermittelt, und die Steuereinheit 52 kann den Hub
auf einen bestimmten Wert steuern.
In einer in Fig. 16 A und B gezeigten zweiten Ausführungsform wird
der Programmfluß des Schrittes 21 zur Rückkehr zum Anfahrvorgang
der ersten Ausführungsform (Fig. 5) geändert und statt
der Änderungsrate der Differenz zwischen der Motor- und der
Kupplungsdrehzahl wie in den Schritten S22, S24, S25, S26
und S27 in der ersten Ausführungsform die Änderungsrate der
Motordrehzahl ausgewertet. Weiterhin wird statt des Schritts
23 zum allmählichen Einrücken der Kupplung 31 der Schritt S23a,
in dem die Lage des Gaspedals 37 ermittelt wird, ein Schritt 23b,
in dem das optimale Tastverhältnis α aus der jeweiligen Gaspedalposition
ermittelt wird, und ein Schritt S23c angewandt,
in dem das Auslaßmagnetventil 50 mit dem optimalen
Tastverhältnis α so angesteuert wird, daß die Kupplung 31 allmählich
einrückt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Werte x1, x2, y1 und y2
in den Schritten S22 bis S27 sich ändern lassen, indem man
die Drehzahldifferenz zwischen dem Motor 30 und der
Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 entlang der Abszisse (Fig. 14 der ersten Ausführungsform)
durch die Motordrehzahl ersetzt. Im Schritt
S31 der ersten Ausführungsform wird geprüft, ob die durch
die Motordrehzahl dividierte Differenz zwischen Motor- und
Kupplungsdrehzahl gleich oder kleiner als der vorbestimmte
Wert ist. Es läßt sich jedoch auch prüfen, ob das Verhältnis
der Kupplungsdrehzahl zur Motordrehzahl gleich oder
kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
Ist also beim Anfahren die Kupplung 31 eingerückt, wird, wenn
die zeitliche Abnahme der Motordrehzahl gleich oder größer
ist als der voreingestellte Wert, die Kupplung 31 allmählich
in Ausrückrichtung betätigt, entsprechend einem Zeitverhältnis,
das dem Tastverhältnis des Impulssignals entspricht.
Auch wenn auf das Fahrzeug also eine hohe Last wirkt, wird
der Motor 30 nicht zum Stillstand gezwungen und kann das
Fahrzeug stetig anfahren.
In einer in den Fig. 17 bis 19 gezeigten dritten Ausführungsform
wird der Programmfluß des Schrittes 28 zur Rückkehr zum
Anfahrvorgang der Fig. 5 in der ersten Ausführungsform geändert
und es folgt auf den Schritt S28 (Halten der Kupplung 31)
ein Schritt SS1, in dem geprüft wird, ob die Motordrehzahl N
zunimmt. Falls NEIN, nähern sich die Motordrehzahl N und
die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 bis zu einem
Schnittpunkt MP, wie in Fig. 13 gezeigt.
Die CPU 66 prüft, ob die Differenz zwischen der Motor-
und der Kupplungswellendrehzahl gleich oder kleiner als der
vorbestimmte Wert ist (beispielsweise N-N1 = 10 U/min),
um zu bestimmen, ob die Drehzahlen den Schnittpunkt MP
erreicht haben. Falls sich im Schritt S29 NEIN ergibt, wird
die Schleife S22 bis S29 wiederholt. Erreicht sie den Schnittpunkt
MP zur Zeit T2, d. h. ist das Ergebnis im Schritt S29
JA, geht der Programmfluß zum Schritt S30 weiter.
In diesem Fall wird das Auslaßmagnetventil 50 vollständig
geöffnet, um die Kupplung 31 einzurücken.
Wie die Fig. 19 zeigt, bestimmt im halbeingerückten Zustand
der Kupplung 31, wenn die Motordrehzahl N zunimmt, d. h. wenn
der Fahrer das Gaspedal 37 herabtritt, obgleich die Motordrehzahl
N und die Drehzahl N1 der Ausgangswelle 44 dem
Schnittpunkt MP sich nähern, die Steuereinheit 52 als
ein Mittel zum Rückführen der Kupplung 31 in den halbeingerückten
Zustand im Schritt SS1 die Antwort zu JA und werden die
Schritte SS2, SS3, SS4 und SS5 ausgeführt.
In diesem Fall werden im Schritt SS2 die Gaspedalposition
(als Lastsignal) und im Schritt SS3 ein anderes optimales
Tastverhältnis β bestimmt.
Das geänderte Tastverhältnis β hat im wesentlichen die
gleiche Bedeutung wie das Tastverhältnis α und wird aus einer Datentabelle, die in
Fig. 18 gezeigt ist, entsprechend dem Lastsignal ausgelesen.
Wie die Fig. 18 zeigt, ergibt sich das geänderte Lastverhältnis
β aus einer Kennlinie, bei der das Tastverhältnis α
zu kleineren Werten verschoben ist, so daß mit dem geänderten
Tastverhältnis β beim Ablassen von Luft kein Stoß auf
das Fahrzeug wirkt.
Ein Impulssignal entsprechend dem erhaltenen geänderten
optimalen Tastverhältnis β wird auf das Auslaßmagnetventil
50 gegeben und der Luftdruck in der Luftkammer 46 linear
und allmählich mit der Zeit verringert, wie über die Zeitspanne
T3 bis T5, wie mit einer durchgezogenen Linie in
Fig. 19 gezeigt, so daß die Kupplung 31 sich dem eingerückten
Zustand nähert.
Der Vorgang des Luftablassens aus der Luftkammer 46 entsprechend
dem geänderten Tastverhältnis β wird in den Schritten
SS2 bis SS5 wiederholt.
Bei einer Zunahme der Motordrehzahl N wird diese also allmählich
gesenkt und erreicht schließlich einen Spitzenwert M′,
von dem ab sie abzunehmen beginnt.
Überschreitet die Motordrehzahl N den Spitzenwert M′, werden
die Schritte S22 bis S39 wiederholt, und es läßt sich
im wesentlichen der gleiche halbeingerückte Zustand der
Kupplung 31 wie vor dem Zeitpunkt T3 erreichen, wenn das Gaspedal
37 getreten wird und der Drehzahlunterschied zwischen
Motor 30 und Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 gleich oder kleiner als
der vorbestimmte Wert ist (vergl. die durchgezogene Linie
für T5 und Fig. 20).
Danach nähern sich die Motorendrehzahl N und die Drehzahl N1
der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 und erreichen schließlich einen
Schnittpunkt MP′. Im Schritt S29 wird also festgestellt,
daß der Drehzahlunterschied zwischen Motor 30 und Kupplung 31 gleich
oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, so daß im Schritt
S30 die Kupplung 31 eingerückt wird.
Während des Ablaßvorgangs mit geändertem Tastverhältnis werden,
wenn das Gaspedal 37 herabgetreten wird, die Schritte
SS2 bis SS5 (Luftablassen an die Atmosphäre) mit dem geänderten
Tastverhältnis ausgeführt.
Danach, wenn der Druckluftzylinder 42 abgeschaltet ist, berechnet
die CPU 66 das Verhältnis der Differenz von Motor- und Kupplungsdrehzahl
zur Motordrehzahl als Schlupf der Kupplung 31
und vergleicht den berechneten mit einem vorbestimmten Wert.
Ist der Rechenwert gleich oder niedriger als der vorbestimmte
Wert, geht der Programmfluß zum Ausgangspunkt zurück.
Falls nicht, geht er zum Schritt S32 (Schritt S31) weiter.
Im Schritt S32 wird, da ein hoher Kupplungsverschleiß ermittelt
wurde, ein EIN-Signal (als Kupplungsverschleißsignal
über den Signalausgang 74 und eine (nicht gezeigte) Treiberschaltung
an die Warnlampe 76 gegeben und diese erregt. Mit einer
einfachen Anordnung, in der die Motorstillstandsdrehzahl
im Anfahrvorgang kleiner eingestellt wird als für den
Fahrzeugstoppvorgang, lassen die Funktionen der Kupplung 31
und des Getriebes 32 sich selbsttätig und zufriedenstellend
durchführen.
Insbesondere beim Anfahren und Anhalten des Fahrzeugs läßt
sich ein Stoß infolge des Ausrückens der Kupplung 31 (um ein
Abwürgen des Motors 30 zu verhindern) vermeiden.
Die in Fig. 20 gezeigte vierte Ausführungsform der vorliegenden
Steuervorrichtung betrifft eine Abänderung des Schritts S31 der Fig. 16
(zweite Ausführungsform). Wie die Fig. 20 zeigt, wird, nachdem
die Kupplung 31 im Schritt S30 eingerückt worden ist, d. h.
nach dem Abschalten des Druckluftzylinders 42, im Schritt S31a
geprüft, ob die Motordrehzahl N eine voreingestellte Leerlaufdrehzahl
Ni erreicht hat. Falls NEIN, wird der Schritt
S31a wiederholt. Falls JA, d. h. wenn ermittelt wird, daß die
Motordrehzahl N über der Leerlaufdrehzahl Ni liegt und in
einem Bereich stabiler Drehung liegt, geht der Programmfluß
zum Schritt S31b, um aus N und N1 das Verhältnis der Kupplungsdrehzahl
zum Motordrehzahl zu berechnen und den berechneten
Wert mit dem vorbestimmten Wert zu vergleichen.
Ist der berechnete Wert kleiner als der vorbestimmte Wert,
geht der Programmfluß zum Anfangspunkt zurück; ansonsten
zum Schritt S32 weiter. Da also, wenn die Motordrehzahl im
Bereich stabiler Drehung liegt, nach dem Einrücken der
Kupplung 31 ermittelt wird, ob der Schlupf der Kupplung 31 gleich
oder höher ist als der vorbestimmte Wert, läßt die
Lampe 76 sich zuverlässig erregen, ohne daß dabei ein
falscher Kupplungsschlupf berechnet wird.
Es wird darauf verwiesen, daß unmittelbar, nachdem die Motordrehzahl
N den stabilen Bereich erreicht hat, im Schritt
S31a geprüft wird, ob der Schlupf gleich oder höher ist als
der vorbestimmte Wert. Wie die Fig. 21 zeigt, wird der Schlupf
im Schritt S31b n-mal bestimmt und dann ermittelt, ob der
Mittelwert gleich oder höher als der vorbestimmte Wert ist,
um dann gegebenenfalls die Lampe 76 zu erregen.
In der in Fig. 22 gezeigten fünften Ausführungsform sind
im Motoranlaßvorgang der Fig. 4 (erste Ausführungsform)
zwischen den Schritten 1 und 2 die Schritte S1a, S1b und
S1c eingefügt.
Die CPU 66 übernimmt das Motordrehzahlsignal aus dem
Motordrehzahlsensor 39 und prüft im Schritt S1, ob die Motordrehzahl in den
Stillstandsbereich fällt. Im Stillstand des Motors 30 ergibt
sich im Schritt S1 die Antwort JA.
In diesem Fall liefert die Steuereinheit 52 das AUS-
bzw. Schließsteuersignal an das Einlaßmagnetventil 49 und
das AUS- bzw. Öffnungssteuersignal an das Auslaßmagnetventil
50, so daß die Kupplung 31 voll einrückt. Zusätzlich wird
mit dem Druckluftschalter 70 (Schritt S1a) bei voll eingerückter
Kupplung 31 der Luftdruck im Druckluftzylinder 42 abgefragt.
Im Schritt S1b wird eine Zeitspanne Δt (beispielsweise 0,5 sec)
abgezählt und währenddessen im Schritt S1c die LE-
Punktkorrektur durchgeführt.
Es sei darauf hingewiesen, daß der LE-Punkt eine um Δl verschobene
Stellung der Kupplungsscheibe 41 außerhalb deren
vollständig eingerückten Stellung darstellt.
Die
Steuereinheit 52 berechnet aus dem Luftdruck im Druckluftzylinder
42 bei vollständig eingerückter Kupplungsscheibe 41 und der
vorbestimmten Verschiebung Δl einen voraussichtlichen Luftdruck
P1 im Druckluftzylinder 42, der demjenigen Zustand entspricht,
in dem die Kupplungsscheibe 41 sich im LE-Punkt befindet, und
speichert den berechneten Wert ab. Dann geht der Programmfluß
zum Schritt S2 weiter.
Bei jedem Anlassen des Motors 30 läßt sich also eine
Position (der LE-Punkt) unmittelbar vor dem halbeingerückten
Zustand der Kupplung 31 und entsprechend dem Verschleiß
der Kupplungsscheibe 41 ermitteln und speichern. Die Kupplung
31 läßt sich also präzise aus dem ausgerückten Zustand
in den halbeingerückten Zustand bringen. So kann ein gleichmäßiges
Ein- und Ausrücken der Kupplung 31 erreicht werden.
Die in Fig. 23 gezeigte sechste Ausführungsform stellt eine
Abänderung der Schritte 11 bis 16 des Fahrzeuganfahrvorgangs
der ersten Ausführungsform (Fig. 5) dar.
Liegt, wie in Fig. 23 gezeigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit
unter dem voreingestellten Wert und läuft der Motor 30, wird
der Fahrzeuganfahrvorgang durchgeführt. Ist im Schritt S11
die Kupplung 31 ausgerückt, wird im Schritt S13 geprüft,
ob die Stellung des Schalthebels 54 mit dem Schaltzustand
des Getriebes 32 übereinstimmt. Falls JA, geht der Programmfluß
zum Schritt S15, um entsprechend dem Signal aus
dem Fahrbereichswahlschalter 55 zu prüfen, ob die
Schaltstellung des Getriebes 32 der Neutralbereich
ist. Falls JA, geht der Fluß zum Schritt S15a und
liefert die Steuereinheit 52 das AUS- bzw. Schließsteuersignal
an das Einlaßmagnetventil 49 und ein AUS- bzw. Öffnungssteuersignal
an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die
Kupplung 31 vollständig einrückt. Gleichzeitig wird der
Luftdruck im Druckluftzylinder 42 vom Druckluftschalter 70 abgefragt.
Dann geht der Programmfluß zum Schritt 15b weiter
und erfolgt die gleiche LE-Punkt-Korrektur wie im Schritt
S1c der fünften Ausführungsform. Schließlich kehrt der Programmfluß
zum Schritt S13 zurück.
Ist im Schritt S15 die Antwort NEIN, d. h. befindet das
Getriebe 32 sich nicht im Zustand N, sondern in einem
Fahrzustand, geht der Fluß zum Schritt S16.
Im Schritt S16 wird geprüft, ob das Gaspedal-Lastsignal
(Auslenkung des Gaspedals 37) gleich oder höher ist als der vorbestimmte
Wert (ein niedriger Wert zeigt an, daß der Fahrer
das Fahrzeug anfahren lassen will). Ist im Schritt S16 die
Antwort NEIN, werden die Schritte S11, S13, S15 und S16 wiederholt,
ansonsten der Luftdruck im Druckluftzylinder 42, wie er
mit dem Druckluftschalter 70 ermittelt wird, vom Tankdruck
Po im Lufttank 48 her auf den Luftdruck P1 entsprechend dem LE-
Punkt der Kupplung 31 gesenkt, der bereits berechnet und im
Schritt S15b abgespeichert worden war (Schritt S17). Die
Kupplungsscheibe 41 verläßt den vollständig ausgerückten
Zustand in der mit dem Pfeil ª gezeigten Richtung und nimmt
eine Lage unmittelbar vor dem halb eingerückten Zustand in
einer Entfernung Δl vom vollständig eingerückten Zustand ein.
Da in diesem Fall im Schritt S15b der LE-Punkt bezüglich
des vollständig eingerückten Zustands der Kupplung 31 voraus
ermittelt und gespeichert wird, kann die zum LE-Punkt zurückzulegende
Strecke immer ermittelt werden, auch wenn die
Kupplungsscheibe 41 beispielsweise verschlissen ist und deren
vollständig eingerückte Lage sich ändert. Der halb eingerückte
Zustand läßt sich daher immer optimal erreichen.
Die Fig. 24 zeigt eine siebente Ausführungsform mit einer
Änderung der Schritte S41, S42 des Getriebeschaltvorgangs
nach der ersten Ausführungsform, wie er in der Fig. 6 gezeigt
ist. Ist der Schritt S40 oder der Schritt S46 beendet,
wird im Schritt S41 der Kupplungsluftdruck auf die
gleiche Weise wie im Schritt S17 der ersten Ausführungsform
(Fig. 5) auf den vorbestimmten Wert P1 gesenkt und die Kupplung
31 in eine Stellung unmittelbar vor dem halb eingerückten
Zustand gebracht (Schritt S41). Die Drehzahlsignale vom
Motor 30 und der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 werden von
dem Motordrehzahlsensor 39 und dem Fühler 45 geliefert. Um die Motordrehzahl auf die
Drehzahl der Ausgangswelle 44 zu bringen, wird das Pseudo-
Gaspedalsignal vom Signalausgang 74 der Steuereinheit 52 an
die Motorsteuerung 65 und das Steuersignal als Zu/Abnahmesignal
für die Motordrehzahl an das Stellelement 38 gegeben,
um die Drehgeschwindigkeiten einzustellen (Schritt 41a).
Weiterhin wird zusätzlich zu dieser Drehzahlsteuerung des
Motors 30 das Auslaßmagnetventil 50 entsprechend dem Impulssteuersignal
mit dem optimalen Tastverhältnis α geöffnet
bzw. geschlossen, so daß die Kupplung 31 allmählich aus
dem aus- in den halb eingerückten Zustand gebracht wird
(Schritt S41b). Auf diese Weise läßt sich eine sehr wirkungsvolle
Steuerung der Motor- im Verhältnis zur Kupplungsausgangsdrehzahl
erreichen. Die Steuereinheit 52 wählt
im Schritt S41c eine erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit
X entsprechend dem Zielgetriebebereich aus (in diesem Fall
wird der Getriebebereich abwärts geschaltet im Schritt S40).
Die CPU 66 erhält die der Motordrehzahl N und der Kupplungsdrehzahl
N1 entsprechenden Signale von dem Motordrehzahlsensor 39 und dem
Kupplungsdrehzahlfühler 45
und prüft, ob ihre Differenz /N-N1/ gleich oder kleiner als
die erlaubte Synchronisiergeschwindigkeit X ist (Schritt
41d). Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S41a zurück
und wird die Motor/Kupplungs-Drehzahlsteuerung über die
Motordrehzahlsteuerung und die Einstellung des Tastverhältnisses
des Auslaßmagnetventils 50 wiederholt. Ergibt sich
im Schritt S41d die Antwort JA, d. h. erreicht die Differenz
/N-N1/ zwischen der Motor- und der Kupplungsdrehzahl den
erlaubten Synchronisierwert X oder einen niedrigeren Wert,
und läßt ein unangenehmer Stoß infolge des Einrückens der
Kupplung 31 sich vermeiden, liefert die Steuereinheit 52
das EIN- bzw. Öffnungssteuersignal für vorbestimmte Dauer
an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 einrückt
(Schritt S42).
Erfolgt ein Auf- und Abwärtsschalten in den Getriebeschaltbereichen
N, 1, 2 oder 3 und ein Schaltvorgang im Wahlbereich
D, wird das Auslaßmagnetventil 50 entsprechend dem Impulssignal
mit optimalem Tastverhältnis α öffnungs- bzw. schließgesteuert
und gleichzeitig mit dem Pseudo-Gaspedalsignal
eine Motordrehzahlsteuerung durchgeführt, so daß eine Drehzahlnachsteuerung
zwischen Motor 30 und Kupplung 31 erfolgt. Um
die Drehzahldifferenz zwischen der Motordrehzahl N und der
Kupplungsdrehzahl N1 auf den erlaubten Synchronisierwert X
bzw. einen niedrigeren Wert zu bringen, ist also nur eine
sehr kurze Zeit erforderlich. Es lassen sich ein schnelles
und stoßfreies Ein- und Ausrücken der Kupplung 31 und damit kurze
Getriebeschaltvorgänge erreichen.
Die in Fig. 25 gezeigte achte Ausführungsform betrifft eine
Änderung der Schritte S41, S42 der siebenten Ausführungsform.
Am Schluß des Schritts S40 oder S46 werden die Drehzahlsignale
für den Motor 30 und die Ausgangsrille 44 der Kupplung 31 von dem
Motordrehzahlsensor 39 bzw. dem Fühler 45 gelesen und gleichzeitig, um die Motordrehzahl
auf die Drehzahl der Ausgangswelle 44 der Kupplung 31 zu bringen,
das Pseudo-Gaspedalsignal über den Signalausgang 74 der
Steuereinheit 52 an die Motorsteuerung 65 und das Steuersignal
als Motordrehzahl-Zu/Abnahmesignal an das elektromagnetische
Stellelement 38 gegeben, um die Drehzahlen nachzustellen.
Dann wählt im Schritt S41a die Steuereinheit
52 einen erlaubten Synchronisierungswert X für die Motor-
bzw. Kupplungsdrehzahl entsprechend dem Zielschaltbereich
(in diesem Fall Herabschalten des Schaltbereichs im Schritt
S40). Es wird darauf verwiesen, daß der erlaubte Synchronisierungswert
x der Motor- bzw. Kupplungsdrehzahl für jeden
Getriebeschaltbereich im Speicher 67 vorabgespeichert ist,
wie in Tabelle 1 unten gezeigt.
Sollschaltbereich | |
Erlaubte Synchronisierdrehzahl X | |
1 | |
10 U/min | |
2 | 50 U/min |
3 | 100 U/min |
Die CPU 66 erhält die Signale für die Motordrehzahl N und
die Kupplungdrehzahl N1 aus dem Motordrehzahlsensor 39 bzw. dem Kupplungsdrehzahlfühler 45 und
prüft, ob die Differenz /N-N1/ dem erlaubten Synchronisierwert
X entspricht oder niedriger ist (Schritt 41b). Falls
NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt S41 zurück und wird
die Drehzahlnachstellung zwischen Motor 30 und Kupplung 31 wiederholt.
Falls sich im Schritt S41b JA ergibt, d. h. die Differenz
/N-N1/ dem erlaubten Synchronisierungswert X entspricht
oder niedriger ist und sich ein unangenehmer Stoß beim Einrücken
der Kupplung 31 also vermeiden läßt, gibt die Steuereinheit
52 ein EIN- bzw. Öffnungssteuersignal vorbestimmt
lange an das Auslaßmagnetventil 50, so daß die Kupplung 31 ausrückt
(Schritt S42). Dann geht der Programmfluß zum Anfangspunkt
zurück.
Wird die Auf- oder Abwärtsschaltfunktion in den Zielschaltbereichen
N, 1, 2, 3 und der Schaltvorgang im Wahlschaltbereich
D durchgeführt, wird im Schritt S41b die erlaubte
Synchronisiergeschwindigkeit X entsprechend dem Zielschaltbereich
gewählt und, wenn die Drehzahldifferenz zwischen
der Motordrehzahl N und der Kupplungsdrehzahl N1 in den
erlaubten Drehzahlbereich ± X fällt (Schritt S41b), die
Kupplung 31 eingerückt (Schritt S42). Die Kupplung 31 kann also
eingerückt werden, ohne daß ein kräftiger Stoß auftritt,
wenn das Getriebe 32 abwärtsgeschaltet wird, und ohne zusätzlichen
Zeitaufwand für den Geschwindigkeitsausgleich zusätzlich
zum Effekt der Stoßverhinderung, wenn das Getriebe 32
aufwärtsgeschaltet wird.
Eine in Fig. 26 gezeigte neunte Ausführungsform stellt eine
Abänderung der Notschaltung 81 der ersten Ausführungsform
dar. Die Notschaltung 81 liefert Steuersignale an die
Magnetventile 53 der Schalteinheit 51, das Einlaßmagnetventil
49 zum Betätigen des Druckluftzylinders 42 und das Auslaßmagnetventil
50. Es wird auf die elektrischen Verbindungen
zwischen der Notschaltung 81, der Steuereinheit 52,
den Magnetventilen 49, 50a und 50b als Kupplungsstellelementen
und den Magnetventilen 53a bis 53f der Schalteinheit 51
in Fig. 26 verwiesen. Unter Bezug auf die Fig. 26 soll der
Fall beschrieben werden, daß die beiden Magnetventile 50a,
50b eingesetzt werden. In diesem Fall sind das Einlaßmagnetventil
49 und ein Auslaßmagnetventil 50 im Ruhezustand geschlossen,
während das andere Auslaßmagnetventil 50 im Ruhezustand
offen ist. Die Notschaltung 81 ist mit der Zeitgeberschaltung
82 ausgerüstet. Die Zeitgeberschaltung 82 weist
drei Transistoren Tr.X, Tr.Y und Tr.Z zur Ansteuerung der
Ein/Auslaß-Magnetventile 49, 50a und 50b, die Zeitgeber
83, 84 und 85 zum Ansteuern der Transistoren Tr.X, Tr.Y und
Tr.Z für unterschiedliche Zeitintervalle t1, t2 bzw. t3,
die Logikelemente ie-1 bis ie-4 sowie eine Schaltung 86 zur
Erzeugung von Impulssignalen beliebiger Tastverhältnisse auf,
um den Transistor Tr.Y durchzuschalten bzw. zu sperren.
Während des vom Zeitgeber 83 bestimmten Intervalls t1 wird
das Einlaßmagnetventil 49 geöffnet und Druckluft an die
Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 gegeben, um die Kupplungsscheibe
41 aus dem Ein- in den Ausrückzustand zu bringen.
Während des vom Zeitgeber 84 bestimmten Intervalls t2 wird
das Auslaßmagnetventil 50a geöffnet und die Druckluft in der
Luftkammer 46 des Druckluftzylinders 42 abgelassen, um die Kupplungsscheibe
41 aus dem ausgerückten in den halb eingerückten
Zustand zu bringen. Schließlich wird in dem vom Zeitgeber
85 bestimmten Intervall t3 das Auslaßmagnetventil 50a entsprechend
dem Tastverhältnis (beispielsweise 20%) des Impulssignals
aus der Schaltung 86 offen- bzw. schließgesteuert,
so daß die Druckluft aus der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders
42 allmählich abgelassen wird, um beim Einrücken der
Kupplung 31 keinen Stoß zu erzeugen, so daß die Kupplungsscheibe
41 schließlich vollständig eingerückt ist.
Zeigt die CPU 66 beispielsweise Funktionsfehler und fallen
die verschiedenen Steuerfunktionen der Steuereinheit 52
aus, verstellt der Fahrer von Hand den Notschalter 80 um
eine Schaltposition in Richtung des zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges.
Die in Fig. 26 gezeigte Arbeitsweise der Notschaltung
81 soll an dem Fall beschrieben werden, daß der Notschalter
80 in Richtung des zweiten Ganges bewegt wird.
Wird der Notschalter 80 in die erste Schaltposition gebracht, werden
die Relais R1 bis R4 über eine Diode D1 erregt und die Schaltung
86, der Zeitgeber 83 sowie der Inverter ic-3 an Masse
gelegt. Es wird also die Stromversorgungsleitung von der
Batterie E zum Betrieb der Ein/Auslaß-Magnetventile 49, 50
und 50 und der Magnetventile 53a bis 53f für die Getriebeumschaltung
von der normalen Stromversorgungsleitung V1 auf
eine Notleitung VE umgeschaltet. Der Transistor Tr.X wird
entsprechend dem voreingestellten Intervall t1 vom Zeitgeber
83 angesteuert, der Transistor Tr.Z über den Inverter
ic-3. Da das Einlaßmagnetventil 49 für die Dauer des Intervalls
t1 geöffnet wird und das im Ruhezustand offene Magnetventil
50 geschlossen ist, wird die Kupplungsscheibe 41
in Richtung des Pfeils b aus dem ein- in den ausgerückten Zustand
gebracht. Wird der Notschalter 80 nacheinander von der
zweiten Schaltposition bis in die vierte Schaltposition aufwärtsgeschaltet, steuert
die Notschaltung 81 die Magnetventile 53a bis 53f der
Schalteinheit 51 entsprechend den obengenannten Schaltpositionen
an. In der zweiten Schaltposition werden die Magnetventile
53a, 53b über die Dioden D3, D4 so angesteuert, daß die
Schaltrichtung entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Schaltstellungsmuster
in die N-Stellung gesteuert und das Getriebe
32 in den Neutral-Zustand gebracht werden. In der dritten
Schaltposition werden die Magnetventile 53a, 53b, 53c und 53e über
die Dioden D5, D6, D7 und D8 so angetrieben, daß in der Vorwahlrichtung
des Schaltstellungsmusters das Getriebe 32 auf
die 2-3-Linie gebracht wird, in der vierten Schaltposition die
Magnetventile 53b, 53c und 53e über die Dioden D9, D10 und
D11 so angesteuert, daß die Schaltrichtung in Richtung des
zweiten Ganges gesteuert wird, so daß das Getriebe 32
in den zweiten Gang geschaltet wird.
Wird danach der Notschalter 80 in die fünfte Schaltposition gebracht,
werden die Zeitgeber 84, 85 über eine Diode D12 erregt. Der
Transistor Tr.Y wird also für die Dauer des vom Zeitgeber 84
voreingestellten Intervalls t2 über das ODER-Glied ic-1
angesteuert und über dieses und das UND-Glied ic-2 für die
Dauer des vom Zeitgeber 85 voreingestellten Intervalls t3
entsprechend dem Tastverhältnis des Impulssignals aus der
Schaltung 86 durchgeschaltet bzw. gesperrt. Da der Zeitgeber
85 eingeschaltet ist, wird der Transistor Tr.Z kontinuierlich
durchgeschaltet. In diesem Fall wird das im Ruhezustand
geschlossene Auslaßmagnetventil 50a für die Dauer T2 geöffnet
und die Kupplungsscheibe 41 in der mit dem Pfeil a gezeigten
Richtung aus dem ein- in den halb eingerückten Zustand
gebracht. Danach wird das Auslaßmagnetventil 50a bis
zum Ablauf des Intervalls t3 mit einem zeitlichen Ablauf
entsprechend dem Tastverhältnis ein- und ausgeschaltet und
damit die Druckluft in der Luftkammer 46 des Druckluftzylinders
42 allmählich abgelassen. Dadurch wird die Kupplungsscheibe
41 weiter in Richtung a bewegt, d. h. aus dem halb eingerückten,
ohne den normalerweise auftretenden Stoß, in den voll
eingerückten Zustand. Wird die Stromzufuhr aus dem Zeitgeber
85 gesperrt, sperrt der Transistor Tr.Z und öffnet das
Auslaßmagnetventil 50b. Die Druckluft entweicht aus der Luftkammer
46 des Druckluftzylinders 42 und die Kupplungsscheibe 41
legt sich voll an das Schwungrad 40 an.
Wird der Notschalter 80 in Richtung des Rückwärtsganges betätigt,
wird das Getriebe 32 zum Rückwärtsbereich R hin auf
die gleiche Weise umgeschaltet wie im Fall des zweiten Ganges.
Bei Funktionsfehlern der Steuereinheit 52 ist also ein Notbetrieb
entweder im zweiten Gang oder im Rückwärtsgang möglich.
Wird die erste oder die fünfte Schaltposition des Schalters 80 gewählt,
wird die Kupplung 31 schnell und sauber ausgerückt und
auf die gleiche Weise wie bei der Kupplungsbetätigung von
Hand von der Zeitgeberschaltung aus den Zeitgebern 83 bis 85
gleichmäßig eingerückt. Auch im Notbetrieb kann also eine
gleichmäßige und ruckfreie Betätigung der Kupplung 31 erreicht
werden.
Im Intervall t1, wenn der Zeitgeber 83 eingeschaltet ist,
liegt ein log.H-Signal über das ODER-Glied ic-4 stetig an
den Zeitgebern 84, 85. Auch wenn aus dem Zeitgeber 83 im Intervall
t1 der Notschalter 80 in der fünften Schaltposition liegt,
können die Zeitgeber 84, 85 nicht arbeiten.
In der ersten Ausführungsform steuert das Auslaßmagnetventil
50 den Druck im Druckluftzylinder 42 entsprechend dem Tastverhältnis.
Das Auslaßmagnetventil 50 kann jedoch ein 3-Wege-Schaltventil
sein und die Luftkammer 46 mit der Außenluft über eine Öffnung
in Verbindung stehen, wenn die Kupplung 31 allmählich einrückt.
Nimmt andererseits nach dem Einrücken der Kupplung 31
der Druck in der Luftkammer 46 auf den Atmosphärendruck ab, ist
die Luftkammer 46 mit einem Strömungsweg verbunden, der keine
Öffnung enthält.
Eine in Fig. 27 gezeigte zehnte Ausführungsform zeigt eine
Tastverhältnissteuerschaltung zum Einrücken der Kupplung 31,
die in die Schnittstelle 68 der Steuereinheit 52 nach
der ersten Ausführungsform eingebaut ist. Diese Schaltung weist
eine Tastverhältnis-Umschaltung 90 auf. Diese wählt
einen der Transistoren Q1 bis Q4, um den gewählten Transistor
entsprechend dem Ausmaß der vom Gaspedalstellungsfühler 60 ermittelten Öffnung
des Gaspedals 37 abzuschalten, d. h. beispielsweise entsprechend
dem Einrücksteuersignal aus der CPU 66. Die Kollektorwiderstände
R1 bis R4 der Transistoren Q1 bis Q4 sind auf schrittweise
sich unterscheidende Werte gewählt und jedes spannungsgeteilte
Ausgangssignal wird auf einen Impulssignalgenerator
91 gegeben. Der Impulssignalgenerator 91 erzeugt ein Impulssignal
eines Tastverhältnisses α entsprechend dem Widerstandsverhältnis
eines gewählten der Kollektorwiderstände
R1 bis R4 der abzuschaltenden Transistoren Q1 bis Q4 bezüglich
eines Bezugswiderstands Rd. Das Impulssignal wird
auf das Auslaßmagnetventil 50 gegeben.
Ein Notablaß-Magnetventil ist parallel zu dem Auslaßmagnetventil
50 der ersten Ausführungsform geschaltet, so daß die
Luftkammer 46 über eine Öffnung zur Atmosphäre gelüftet wird,
wenn das Auslaßmagnetventil 50 nicht tastverhältnismäßig angesteuert
werden kann.
Claims (2)
1. Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe
eines Kraftfahrzeugs, bei der das automatische Getriebe
mit zueinander parallelen Wellen (32) über eine Kupplung
(31 mit einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Motor
(30) verbunden ist,
wobei
wobei
- - ein Druckluftzylinder (42) durch Öffnen eines Einlaßmagnetventils (49) zum Einrücken und durch Öffnen eines Auslaßmagnetventils (50) zum Ausrücken der Kupplung (31) veranlaßt wird,
- - ein Sensor (43) zur Anzeige des Einrück/Ausrückzustandes der Kupplung (31),
- - ein Schaltstellungssensor (56) zur Erzeugung eines Signals entsprechend einem geschalteten Übersetzungsverhältnis des automatischen Getriebes (32),
- - eine Gangschalteinheit (51) zur Schaltung der Gänge des automatischen Getriebes (32),
- - Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes wenigstens des Fahrzeuges, des Motors (30) und des automatischen Getriebes (32),
- - ein Schalthebel (54) zur Auswahl bestimmter Gänge des automatischen Getriebes (32) und einer Position D zum automatischen Verändern eines Ist-Übersetzungsverhältnisses in dem automatischen Getriebe (32) entsprechend einer Position des Gaspedals (37), einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drehzahl des Motors, die durch die genannten Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes ermittelt werden, und
- - eine aus Mikroprozessor (66), Speicher (67) sowie
Schnittstelle (68) bestehende Steuereinheit (52)
für das automatische Getriebe vorgesehen sind,
wobei am Eingang der Steuereinheit (52) ein vom Schalthebel (54) im Fahrbereichswahlschalter (55) erzeugtes Signal, das Ausgangssignal eines Gangstellungsdetektors (56) sowie das digitalisierte Signal eines Gaspedalstellungsfühlers (60) anliegen, und von deren Ausgang Signale zur Betätigung der Gangschalteinheit (51) und des Ein- und Auslaßmagnetventils (49, 50) ausgehen,
wobei die Steuereinheit (52) auf ein Signal vom Fahrbereichswahlschalter zum Gangwechsel hin dem Einlaßventil (49) Ausrücken der Kupplung signalisiert, an die Gangschalteinheit ein Signal zum entsprechenden Gangwechsel gibt, und nach Feststellung des Gangwechselendes durch den Gangstellungsdetektor (56) dem Auslaßventil (50) Einrücken der Kupplung anzeigt,
wobei die Steuereinheit (52) ein Relais R, eine Kupplungssteuerschaltung (78) zur Ansteuerung des Ein- und Auslaßmagnetventils (49, 50) und eine Pseudogasschaltung (79) aufweist, die aufgrund eines Signals der Kupplungssteuerschaltung (78) ein Pseudogaspedalstellungssignal erzeugt, wobei das Relais R das Gaspedalstellungssignal an die Motorsteuerung (65) gibt und die Motorsteuerung an das Pseudogaspedalstellungssignal anlegt, wenn die Kupplungssteuerschaltung (78) das Einlaßmagnetventil (49) öffnet, um die Kupplung auszurücken, wobei im Umschaltvorgang jeweils nach Öffnen der Kupplung - - im Falle des Hinaufschaltens des Pseudogaspedalstellungssignal derart bemessen ist, daß der Motor die Leerlaufdrehzahl liefert, danach das Getriebe hinaufgeschaltet wird und sodann das Pseudogaspedalstellungssignal so eingestellt wird, daß die Kupplungsbedingung erfüllt ist, das heißt, daß der Betrag der Differenz von Motordrehzahl und Kupplungsdrehzahl einen zulässigen Wert nicht überschreitet, wonach die Kupplung vollständig eingerückt wird,
- - im Falle des Herunterschaltens des Pseudogaspedalstellungssignal derart bemessen ist, daß die Motordrehzahl gehalten wird, danach um einen Gang heruntergeschaltet wird und sodann das Pseudogaspedalstellungssignal so eingestellt wird, daß die Kupplungsbedingung erfüllt ist, wonach die Kupplung geschlossen wird, wobei bei einem durch einen Bremsausfallfühler (77) an die Steuereinheit (52) signalisierten Bremsausfall dieser Herunterschaltvorgang fortläuft, bis der erste Gang erreicht ist und
- - im Falle des Schaltens in den Rückwärtsgang
während der Vorwärtsfahrt zur Verhinderung des
Einrückens des Rückwärtsganges das Pseudogaspedalstellungssignal
so bemessen ist, daß der
Motor die Leerlaufdrehzahl aufweist, sodann in
die Neutralstellung N geschaltet und dann eine
Warnlampe angeschaltet wird und
wobei die Steuereinheit (52) die Gangschalteinheit (51) sperrt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht oder größer als dieser ist und wenn die Sensoren zur Ermittlung des Betriebszustandes ein Bremsbetätigungssignal und der Sensor (43) zur Anzeige des Einrück/Ausrückzustandes der Kupplung (31) ein Einrücksignal ermittelt.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Notschaltung (81) vorgesehen ist, die
bei Funktionsfehlern der Steuervorrichtung manuell
betätigbar ist, um die Gangschalteinheit (51) für das
Getriebe (32) und das Ein- und Auslaßmagnetventil (49, 50)
für den Druckluftzylinder (42) unabhängig
voneinander betätigen zu können.
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---|---|---|---|
JP59050747A JPH0671862B2 (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 車両のクラッチ制御装置 |
JP1984057514U JPS60169454U (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 自動変速装置 |
JP1984057517U JPS60169457U (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 自動変速装置 |
JP1984057516U JPS60169456U (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 自動変速装置 |
JP9958884U JPS6114248U (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 自動変速装置 |
JP1984145997U JPH0447477Y2 (de) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | |
JP1984145992U JPH0442585Y2 (de) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | |
JP1984153130U JPH0444441Y2 (de) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114043980A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | 应用于车辆中的驱动方法、装置、电子设备及存储介质 |
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DE2936009A1 (de) * | 1979-09-06 | 1981-03-19 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Gmbh, 7140 Ludwigsburg | Kraftfahrzeug-stufengetriebe |
DE3036389A1 (de) * | 1979-09-28 | 1981-04-02 | Nissan Motor | Einnrichtung zum verbessern der arbeitsweise bei fehlerhaftem betrieb fuer eine steuereinrichtung fuer ein automatisches getriebe |
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- 1985-03-15 DE DE19853546634 patent/DE3546634C2/de not_active Expired - Lifetime
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